综述:模拟癌症进化轨迹的衰老依赖性
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时间:2025年07月11日
来源:Nature Reviews Cancer
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(编辑推荐)这篇综述系统探讨了衰老(Aging)与癌症演化的关联机制,强调建立年龄适配模型(Age-appropriate models)对研究癌变(Carcinogenesis)、克隆扩增(Clonal expansion)及治疗响应的重要性,为开发靶向衰老微环境(TME)的抗癌策略提供方法论指导。
衰老与癌症的生物学纽带
作为癌症发展的最强预测因子,衰老通过多维度机制促进肿瘤演化。体细胞突变(Somatic mutations)随年龄呈指数增长,DNA修复能力下降与端粒缩短(Telomere attrition)共同驱动基因组不稳定性。值得注意的是,衰老微环境(Aged TME)中慢性炎症("Inflammaging")和细胞衰老(Senescence)分泌表型(SASP)为癌前克隆提供选择性生长优势。
现有模型的局限性
传统癌症模型多采用年轻动物或细胞系,忽略了衰老相关的关键病理特征:
- 免疫衰老(Immunosenescence)导致免疫监视功能缺陷
- 基质细胞衰老改变细胞外基质(ECM)刚度
- 代谢重编程(如NAD+下降)影响表观遗传调控
前沿建模技术
最新研究通过以下策略提升模型年龄相关性:
1. 基因工程老年动物模型(如ERCC1-/-早衰小鼠)
2. 类器官共培养系统模拟衰老生态位
3. 单细胞多组学(scRNA-seq/scATAC-seq)解析克隆动态
4. 人源化小鼠移植老年患者来源异种移植物(PDX)
临床转化启示
年龄适配模型揭示的重要发现包括:
- 老年个体中KRASG12D突变诱发更快速的克隆扩增
- 衰老相关分泌表型(SASP)促进化疗抵抗
- 二甲双胍通过改善衰老代谢微环境抑制癌变
未来发展方向
需重点探索衰老与生活方式因素(吸烟、肥胖)的协同效应,开发针对衰老特异性靶点(如mTORC1、p16INK4a)的干预策略。跨尺度建模整合从分子病变到器官微环境的多层次衰老特征,将成为提高临床前研究预测价值的关键。
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